Na styku lądu i morza

Linią brzegową nazywamy styk powierzchni morza z lądem, będący wypadkową wieloletnich obserwacji poziomu morza. Brzeg, który najczęściej kojarzy się plażą, to ta część wybrzeża, która okresowo znajduje się pod wodą. Jego górną granicę wyznacza zatem linia najwyższego poziomu morza, dolną – linia najniższej wody (ryc. 1). To tutaj latem ludzie opalają się na plaży, tutaj także najczęściej obserwujemy efekty niszczącej (abrazjaabrazjaabrazja) i budującej (akumulacjaakumulacjaakumulacja) działalności morza.

R1D0tIcY1pr0Q
Ryc. 1. Elementy wybrzeża
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Całą strefę brzegową należy traktować jako złożony system, modyfikowany zarówno przez procesy lądowe (takie jak wietrzenie, grawitacyjne ruchy masowe, procesy eoliczne czy akumulację rzeczną), jak i procesy litoralne, czyli związane z działalnością morza (falowanie, prądy morskie, pływy, wahania poziomu mórz). Także człowiek, poprzez ingerencję w pierwotne warunki brzegowe (np. poprzez budowę portu), wpływa na okresowe zmiany natężenia procesów abrazyjnych i akumulacyjnych. Zachowanie linii brzegowej z punktu widzenia człowieka ma jeszcze jedno uzasadnienie – jest konieczne, aby chronić infrastrukturę położoną w niewielkiej odległości od linii brzegowej (ryc. 2).

RH2R1qUtj62xv
Ryc. 2. Linia brzegowa w pobliżu osiedla mieszkaniowego w Babich Dołach – dzielnicy Gdyni (archiwalne zdjęcia satelitarne z 2007 i 2011 roku)
Źródło: dostępny w internecie: geoportal.gov.pl.
Polecenie 1

Korzystając z portalu Google Maps i widoku Street View przyjrzyj się konstrukcji chroniącej linię brzegową w Babich Dołach.

Abrazja wybrzeża wysokiego

Falowanie morza powoduje ciągłe podmywanie brzegu wysokiego. U stóp klifu docierające fale oscylacyjne zmieniają się w fale przyboju, które z dużą siłą uderzają o brzeg, powodując jego erozję, która w strefie brzegowej określana jest jako abrazja. Fale uderzają o brzeg także kawałkami skał, które poderwały z dna, żłobiąc w ten sposób niszę abrazyjnąnisza abrazyjnaniszę abrazyjną (ryc. 3). Powiększanie się niszy doprowadza do momentu, kiedy klif, pozbawiony oparcia, zapada się do morza. Z okruchów skalnych pochodzących z niszczenia klifu powstaje platforma akumulacyjna.

Rs0KD8lwDtWo0
Ryc. 3 Formowanie klifu przez falowanie morza
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., oprac. na podstawie L. Baraniecki, W. Skrzypczak, Geografia fizyczna ogólna i Polski, Efekt, Warszawa 2008, licencja: CC BY-SA 3.0.

Metody ochrony brzegu morskiego

Na całym świecie od wieków prowadzone są działania ochronne. W Polsce, w celu ochrony linii brzegowej prowadzi się rozbudowę sytemu zabezpieczeń ochrony przeciwpowodziowej terenów nadmorskich, stabilizację linii brzegowej oraz bieżące monitorowanie brzegów morskich w celu ustalenia ich aktualnego stanu. Ich celem jest podjęcie działań niezbędnych do ratowania brzegów morskich.

Metody ochrony brzegu morskiego można podzielić: ze względu na wykorzystane materiały (naturalne lub sztuczne) oraz ze względu na charakter ochrony brzegu (czynny lub bierny). W poniższej tabeli zaproponowano podział uwzględniający oba kryteria, przy czym formę aktywnej lub biernej ochrony odniesiono jedynie do konstrukcji hydrotechnicznych.

Metody ochrony brzegu morskiego

refulacja

biotechniczne

hydrotechniczne

aktywne (czynne)

pasywne (bierne)

  • zatrawianie wydmy

  • zakrzewianie i zalesianie wydmy

  • płotki wydmotwórcze (płotki faszynowe)

  • ostrogi

  • falochrony

  • progi podwodne

  • opaski brzegowe

    • masywne ściany

    • okładziny powierzchniowe

    • narzuty na skarpach

Ochrona biotechniczna

Ochrona biotechniczna obejmuje te zabiegi, które związane są z wykorzystaniem naturalnych materiałów w celu stabilizowania wydmy. Wałowe formy wydm nadmorskich stanowią naturalny pas ochrony wybrzeża przed spiętrzeniami sztormowymi. Podstawową metodą ich zachowania jest sadzenie traw m.in. wydmuchrzycy piaskowej, turzycy piaskowej czy piaskownicy zwyczajnej (ryc. 4). Kolejnym etapem jest zakrzewianie i zalesianie wydmy, które odbywa się po kilku latach od momentu zatrawienia. Do zakrzewiania używa się gatunków takich jak: oliwnik srebrnolistny, rokitnik, tarnina, dzika róża. Drzewa i krzewy sadzi się w taki sposób, aby bliżej morza znalazły się gatunki najbardziej odporne (m.in. sosna zwyczajna, sosna Banksa, kosodrzewina), później przechodząc w drzewostan mieszany (jarzębina, świerk, dąb, olcha, brzoza, buk itd.). W ten sposób dobrze zaplanowana i utrwalona wydma staje się doskonałym wałem ochronnym brzegu. Piasek, napotykając na swojej drodze barierę w postaci skupiska roślin, zatrzymuje się i dalej akumuluje.

RwRtMKQgBbD7l
Ryc. 4. Nasadzenia piaskownicy zwyczajnej na wydmie
Źródło: Pixabay License, dostępny w internecie: pixabay.com.

Innym biotechnicznym sposobem ochrony brzegów morskich jest budowanie płotków wydmotwórczych, zwanych inaczej płotkami faszynowymi (ryc. 5). Celem ustawiania tego typu konstrukcji jest zatrzymanie lotnych piasków, zwłaszcza w okolicach ścieżek nielegalnie wydeptanych przez zwierzęta i turystów. Płotki faszynowe, a także okładziny z chrustu, gałęzi, witek wierzby, stanowią dodatkową pomoc w ograniczaniu turystom dostępu z plaży do wydm, poza wyznaczonymi miejscami.

R1Abv3PvY3MbP
Ryc. 5. Płotki wydmotwórcze
Źródło: Pixabay License, dostępny w internecie: pixabay.com.

Refulacja

Refulacja, czyli sztuczne zasilanie plaży, polega na uzupełnianiu deficytu osadów w strefie brzegowej, występującego na skutek erozyjnej działalności morza. Mokry materiał piaszczysty pobiera się zazwyczaj z pogłębiania torów portowych, skąd trafia rurociągami refulacyjnymi lub bezpośrednio z pogłębiarki. Suchy piasek przewożony jest przy pomocy ciężarówek. Częstym zjawiskiem jest pobieranie materiału z miejsc, w których następuje przerwanie transportu osadów przy brzegu, np. przez budowę portu lub falochronu (ryc. 6). Przedsięwzięcie sztucznego zasilania plaży powinno być odpowiednio zaplanowane – w taki sposób, aby wielkość uziarnienia naturalnego materiału i tego wydobywanego z innego miejsca była zbliżona.

R10kIJ705S3HG1
Ryc. 6. Refulacja
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Hydrotechniczne metody ochrony brzegu

Metody te stosuje się zwłaszcza w miejscach, w których dynamika procesów erozyjnych brzegów jest zbyt duża, aby zastosować inne sposoby ochrony. Są to najczęściej miejsca, które wymagają szczególnej ochrony z punktu widzenia zachowania bioróżnorodności przyrodniczej lub dziedzictwa kulturowego, a także zabezpieczenia mienia ludzi i ochrony ich życia. Pod pojęciem metod hydrotechnicznych należy rozumieć wznoszenie konstrukcji wzdłuż linii brzegowej lub w jej poprzek. Metody (budowle) bierne chronią przed rozmywaniem, czyli przyjmują na siebie energię fal, zabezpieczając w ten sposób sprzed rozmywaniem klif lub stoki wydm. Aktywne rozwiązania mają za zadanie wykorzystanie energii fali dla ochrony brzegu, ich zadaniem jest nie tylko tłumienie fal, ale także zatrzymywanie osadu.

1. Ostrogi

Stosuje się je głównie w miejscach, gdzie wzdłuż erodowanego brzegu wędruje spora ilość luźnych piasków. Ostrogi ustawia się w celu zatrzymania piasku przenoszonego przez falowanie. W Polsce stosuje się w tym celu najczęściej rzędy drewnianych palisad, stawianych prostopadle do linii brzegowej. Ustawienie palisad powoduje narastanie po jednej stronie piasku i ubywanie po drugiej (ryc. 7). Jest to wynik przeważającego kierunku nadbiegania fal. W Polsce, ze względu na przewagę wiatrów zachodnich, fale najczęściej docierają do linii brzegowej pod pewnym kątem, z kierunku północno‑zachodniego. W celu minimalizowania negatywnych konsekwencji w postaci ubywania piasku, w pobliżu jednej ostrogi buduje się kolejną, tworząc w ten sposób złożony system (ryc. 8). Pomiędzy ostrogami następuje narastanie plaży.

R1Ly9YLbLZXi1
Ryc. 7. Modyfikacja linii brzegowej przez ostrogę
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RS5EoJCKUSVyC
Ryc. 8. System ostróg
Źródło: Pixabay License, dostępny w internecie: pixabay.com.

2. Falochrony

Tego typu konstrukcje najczęściej utożsamia się z ostrogami, jednak należy zwrócić uwagę, że ich lokalizacja różni się zasadniczo od tych pierwszych. Falochrony usytuowane są równolegle lub pod pewnym kątem do linii brzegowej. Zazwyczaj do ich budowy stosuje się też odmienne materiały: beton, narzuty kamienne, nasypy wzmacniane blokami lub okładzinami oraz gwiazdobloki (ryc. 9), które wystają ponad lustro wody. Budowle te lokuje się na płytkich wodach, a ich głównym zadaniem jest wygaszanie energii fali. W Polsce ciąg falochronów zlokalizowano m.in. w Darłówku. Od momentu ich ustawienia nastąpiło gromadzenie się materiału piaszczystego między falochronami a stałym lądem, co sprzyja powiększaniu się plaży dostępnej dla wczasowiczów (ryc. 10).

R1O7nKKnO6Pzs
Ryc. 9. Gwiazdobloki
Źródło: Pixabay License, dostępny w internecie: pixabay.com.
RkppqdRiS8Aii
Ryc. 10. Narastanie plaży w Darłówku na skutek ustawienia falochronów (archiwalne zdjęcia satelitarne z 2017 i 2018 roku)
Źródło: dostępny w internecie: geoportal.gov.pl.

3. Progi podwodne

Zasadniczą różnicą między falochronami a progami podwodnymi jest ich lokalizacja. Progi nie wystają ponad powierzchnię wody, budowane są najczęściej na głębokości ok. 3–4 m jako podłużne wały o łagodnie nachylonym stoku od strony falowania (ryc. 12). Ich górna część zanurzona jest ok. 0,5 m pod powierzchnią wody. Zadaniem progów podwodnych jest (podobnie jak w przypadku falochronów) zatrzymywanie fali (osłabienie jej energii) oraz akumulacja osadów na linii próg–linia brzegowa.

4. Opaski brzegowe

Podobnie jak progi podwodne, opaski brzegowe ustawiane są równolegle do linii brzegowej. Ponieważ są zaliczane do biernych metod ochrony brzegu, ich zadaniem będzie głównie przyjmowanie na siebie energii fal i jej odbijanie oraz stabilizowanie procesów na stokach. Stąd też najczęściej znajdują zastosowanie w sąsiedztwie stromych brzegów klifowych i wydmowych. Opaski mogą być wykonane jako ścianki betonowe, opaski narzutowe, a także mury oporowe zbudowane ze ścian betonowych, żelbetonowych i kamiennych. Do ich konstrukcji stosuje się także gabiony – kosze wykonane ze stalowej siatki, w których wnętrzu umieszcza się otoczaki (ryc. 13).

Opaski brzegowe

RGZ9vxzHl82Ri
A
R1dLsWmjq8Za0
B
R29fpwVBZ2bWU
C
RE5gxuo44GKJS
D

Indeks dolny Ryc. 13. Przykłady opasek brzegowych.
Źródło: domena publiczna, dostępne w internecie pixabay.com; flickr.com. Indeks dolny koniec

A – okładzina z kamienia łamanego, B – mur oporowy, C – narzut z gwiazdobloków, D – dolna część opaski w Trzęsaczu wykonana z gabionów.

Słownik

abrazja
abrazja

proces niszczenia brzegu przez falowanie morza

akumulacja
akumulacja

gromadzenie się osadów

fale przyboju
fale przyboju

wahadłowy ruch wody w stronę brzegu, wywołany załamaniem się fali na płytkiej wodzie przybrzeżnej, czyli uderzanie fal o brzeg zbiornika wodnego.

nisza abrazyjna
nisza abrazyjna

element brzegu wysokiego, z którego fale morskie wypłukują skały